Top 10: Empresas de reciclaje de baterías

 

Top 10: Empresas de reciclaje de baterías

Por Adam Pond - Abril 08, 2026

 

Las principales empresas que impulsan la tecnología innovadora y la sostenibilidad en el reciclaje de baterías EV incluyen Glencore, Fortum, Redwood Materials y Umicore

A medida que las empresas buscan la transición de los vehículos de ICE a los vehículos eléctricos, el reciclaje de baterías sigue siendo uno de los mayores obstáculos. El reciclaje de baterías EV es costoso y requiere mucha mano de obra.

 

 Si se realiza incorrectamente en vertederos, puede desencadenar incendios térmicos descontrolados difíciles de eliminar o causar daños sustanciales a las comunidades y trabajadores locales.

Sin embargo, el reciclaje de baterías trae beneficios a las empresas que invierten en él. McKinsey argumenta que el contenido reciclado para las baterías de vehículos eléctricos puede ayudar a cerrar brechas de capacidad significativas en la Unión Europea y América del Norte.

EV Magazine ha clasificado a las 10 de las principales empresas de reciclaje de baterías que buscan escala, innovaciones tecnológicas y capacidad.

 

10. Compañía de tecnología de baterías americana

CEO: Ryan Melsert

Sede: Nevada, Estados Unidos

Fundada: 2011

 

 La American Battery Technology Company proporciona un suministro sostenible de materiales críticos de baterías a través del reciclaje de baterías de iones de litio y las tecnologías de extracción de metal de batería. Sus materiales alimentan los vehículos eléctricos y las aplicaciones de almacenamiento en red, así como la electrónica de consumo.

La compañía con sede en Nevada es capaz de procesamiento de 20,000 mt / año en su planta de reciclaje de baterías de iones de litio. Planea ampliar hasta 100.000 mt/año de procesamiento en el futuro.

 Ryan Melsert, CEO de American Battery Technology Co, dice: “Sobre una base elemental, nada se consume realmente en la forma en que usamos las cosas. Y tener esa mentalidad desde el principio en lugar de una idea de último momento es lo que cambiaría sobre nuestra industria”.

 

 9. Cirba Soluciones

CEO: David Klanecky

Sede: Carolina del Norte, Estados Unidos

Fundada: 1991

 

 Cirba Solutions logra una tasa de recuperación del 95% en minerales críticos. Crédito: Cirba Solutions

Con seis instalaciones, Cirba Solutions tiene la mayor huella de operación de reciclaje de baterías en América del Norte. La compañía fue el primer procesador de litio en Norteamérica.

 Mediante el uso de procesos avanzados de trituración y recuperación de materiales hidrometalúrgicos para baterías recicladas al final de la vida útil y chatarra de iones de litio, logra una tasa de recuperación del 95% en minerales críticos.

David Klanecky, CEO de Cirba Solutions, dice: “Estamos atendiendo las necesidades de hoy y apoyando a nuestras generaciones futuras con soluciones sostenibles para el planeta”.

 

 8. SK Tes

CEO: Jin Mo Lee

Sede: Jurong, Singapur

Fundada: 2005

 

  Anteriormente llamado TES-AMM y luego TES, SK Tes ahora opera en más de 40 sitios con más de 2.500 empleados.

Además de una variedad de otros servicios, como sistemas de almacenamiento de energía y servicios de centros de datos, SK Tes es líder en el reciclaje de baterías de circuito cerrado. Tiene una tasa de recuperación del 90% en las baterías.

 Sus instalaciones comerciales de reciclaje de baterías en Singapur pueden manejar 14 toneladas de baterías de iones de litio.

En 2025, SK Tes se asoció con BMW Group para un programa de reciclaje que recupera materias primas críticas que incluyen cobalto, níquel y litio a partir de baterías EV al final de su vida útil.

   

7. Elementos de Ascensión

CEO: Linh Austin

Sede: Massachusetts, Estados Unidos

Fundada: 2015

 

 Ascend Elements opera un proceso de síntesis de precursores de cátodo directo de Hidro a Cátodo que mejora la rentabilidad del reciclaje de baterías. Crédito: Ascende Elementos

Ascend Elements opera en cuatro sitios en los Estados Unidos y un sitio en Polonia, con una tasa de recuperación de hasta el 98% en minerales críticos de baterías de iones de litio usadas.

La compañía opera un proceso de síntesis directa de precursores de cátodo Hydro-to-Cathode que mejora la rentabilidad del reciclaje de baterías.

Dice que su tecnología patentada resulta en hasta un 50% menos de costos en comparación con el reciclaje tradicional de baterías y hasta un 90% menos de emisiones.

 

 6. Ecobat

CEO: Tom Slabe

Sede: Texas, Estados Unidos

Fundada: 1938

 

 Ecobat tiene una larga historia, operando en sitios que datan de siglos atrás, pero el nombre Ecobat apareció por primera vez en 1938.

La compañía trabaja con OEM globales para reciclar baterías de iones de litio. Administra el trabajo de retirada de la batería, prototipos, baterías al final de su vida útil y paquetes dañados. Ecobat también trabaja ampliamente en el reciclaje de plomo.

 Opera tres plantas de reciclaje de iones de litio hoy en día en los Estados Unidos y Europa. En conjunto, las tres plantas son capaces de procesar hasta 10.000 toneladas de baterías de iones de litio al año, con planes para escalar la capacidad a 25.000 toneladas.

  

5. Reciclaje de Brunp

CEO: Li Changdong

Sede: Provincia de Guangdong, China

Fundada: 2005

 

 A través de su tecnología original de reciclaje direccional, Brunp Recycling ha establecido puntos de referencia tecnológicos para toda la industria del reciclaje de baterías en China. Crédito: Brunp

 Con una proporción del 50,4 % del volumen de reciclaje de baterías en China y siete bases de producción mundiales, Brunp Recycling es la mayor compañía de reciclaje de baterías en China. Brunp es una filial de CATL.

Con 10.000 empleados en todo el mundo, Brunp tiene bases en China, la República Democrática del Congo e Indonesia, así como proyectos planificados en Europa y América del Sur.

A través de su tecnología original de reciclaje direccional, Brunp ha establecido puntos de referencia tecnológicos para toda la industria del reciclaje de baterías en China.

En 2025, Brunp logró un volumen acumulado de envío de un millón de toneladas de precursores ternarios, que pueden proporcionar materiales de batería para 14 millones de vehículos nuevos.

 

 4. Categoría: Umicore

CEO: Bart Sap

Sede: Bruselas, Bélgica

Fundada: 2001

 

 Umicore desarrolla tecnología de reciclaje, soluciones de movilidad limpia, tecnología basada en metales y materiales avanzados necesarios para la energía, la electrónica y la exploración espacial. Crédito: Umicore

 Umicore fue fundada en 2001 con un enfoque en el reciclaje, aunque la compañía tiene una historia que se remonta a más de 100 años en minería y fundición.

Ahora, con más de 11.000 empleados, Umicore desarrolla tecnología de reciclaje, soluciones de movilidad limpia, tecnología basada en metales y materiales avanzados necesarios para la energía, la electrónica y la exploración espacial. Su capacidad anual de reciclaje de baterías es de 7.000 toneladas.

 Su tecnología pirohidroeléctrica ofrece rendimientos de recuperación de más del 95% para cobalto, cobre y níquel. La tecnología ofrece rendimientos de recuperación de más del 90% para el litio de una amplia variedad de productos químicos de baterías.

 Wouter Ghyoot, vicepresidente de Asuntos Gubernamentales de Umicore, dice: “Los sistemas de circuito cerrado para el reciclaje de CRM, por ejemplo, con baterías EV al final de su vida útil, crean un suministro significativo de metales de batería que pueden permanecer en Europa.

“Piense en la gran cantidad de vehículos eléctricos que conducen en las carreteras de Europa. Ese es un stock dinámico y de gran volumen de CRM que eventualmente se pueden reciclar”.

  

3. Materiales de Redwood

CEO: JB Straubel

Sede: Nevada, Estados Unidos

Fundada: 2017

 

 Fundada por el antiguo CTO de Tesla, JB Straubel, Redwood produce litio, níquel, cobalto, cobre y material activo de cátodo a escala.

Sus procesos implican el reciclaje de baterías al final de su vida útil, el refinado de sus minerales críticos y la fabricación de materiales críticos para la cadena de suministro de los Estados Unidos.

Con una tasa de recuperación de minerales críticos del 95% en litio, níquel, cobalto y cobre y la recuperación de más de 20 GWh de baterías de iones de litio cada año, Redwood Materials es un jugador clave en los Estados Unidos, produciendo más de 60,000 toneladas de materiales críticos anualmente.

 Redwood Materials tiene una lista de socios que incluye Volkswagen Group of America, Panasonic, BMW North America, Ultium Cells, Southern Company, Volvo, Toyota y Lyft.

En 2025, Redwood anunció que estaba utilizando paquetes de baterías EV reutilizados para alimentar los centros de datos de inteligencia artificial. En el sitio de Redwood Materials en Nevada, una microrred de 12 MW / 63 MWh, la compañía combina 12 megavatios de energía solar con el almacenamiento de batería EV de segunda vida para alimentar múltiples megavatios de centros de datos modulares operados por Crusoe, una compañía de fábrica de inteligencia artificial.

 

 2. Fortum

CEO: Markus Rauramo

Sede: Espoo, Finlandia

Fundada: 1998

 

 Fortum es la única empresa de reciclaje de baterías completamente en Europa, proporcionando una solución para cada etapa del ciclo de vida de la batería, desde la recolección de residuos hasta el pretratamiento y el refinado.

Utiliza una combinación de tecnologías mecánicas e hidrometalúrgicas para reciclar los materiales de la batería a escala industrial, proceso de bajo CO2.

 Fortrum opera la planta de reciclaje más grande de Europa en términos de capacidad de reciclaje. También es la primera instalación a escala comercial en Europa para el reciclaje hidrometalúrgico, ubicada en Harjavalta, Finlandia.

 Tero Holländer, Jefe de Línea de Negocios de Baterías de Fortum Battery Recycling, dijo: “Con nuestra nueva planta hidrometalúrgica de bajo CO2 en Harjavalta, podemos producir de manera sostenible los materiales urgentemente necesarios para las nuevas baterías de litio y de uso industrial EV.

“Gracias a nuestra tecnología hidrometalúrgica de vanguardia, el 95% de los metales valiosos y críticos de la masa negra de la batería se pueden recuperar y devolver al ciclo para la producción de nuevos productos químicos de baterías de iones de litio”.

 

 1. Categoría: Glencore

CEO: Gary Nagle

Sede: Baar, Suiza

Fundada: 1974

 

 Con más de 140.000 empleados y contratistas, Glencore es una gran empresa que opera en una variedad de sectores empresariales centrados en el reciclaje, los metales y los mercados energéticos.

 En el reciclaje, la compañía opera una cartera diversificada de servicios, que abarcan electrónica, metales que contienen cobre, chatarra y baterías, incluidas las baterías de iones de litio utilizadas en los vehículos eléctricos.

La compañía afirma que su objetivo es apoyar la economía circular, con metales y minerales reciclados para volver a la cadena de suministro de baterías. Sus instalaciones de reciclaje están ubicadas en Norteamérica, Sudamérica y Europa.

 En 2022, Glencore y ACE Green Recycling firmaron un acuerdo de suministro a largo plazo para el plomo reciclado, así como productos finales basados en metal de baterías clave de baterías de iones de litio recicladas. ACE estima que producirán acumulativamente 1,6 millones de toneladas de metales reciclados que contienen plomo, litio, níquel y cobalto.

En 2025, Glencore adquirió Li-Cycle, una compañía de reciclaje de baterías de iones de litio, en un acuerdo que incluía instalaciones en Alemania, Arizona, Alabama, Nueva York y Ontario.

¿Qué necesita saber antes de instalar estaciones de carga para vehículos eléctricos?

 

¿Qué necesita saber antes de instalar estaciones de carga para vehículos eléctricos?

Por: Emily Newton      para https://www.buildings.com/resiliency-sustainability/electrification/article

Cargar vehículos eléctricos requiere planificación. Utilizar datos de demanda, auditorías eléctricas, hardware del tamaño adecuado, software OCPP-smart y un plan de costo total de propiedad (TCO)/mantenimiento para implementar cargadores escalables y rentables.

Aspectos Clave

Realice análisis exhaustivos de la demanda y el uso para comprender las necesidades de carga de empleados, invitados y flotas, incluyendo futuras consideraciones sobre la compra de vehículos eléctricos.

Evalúe la capacidad eléctrica y planifique las actualizaciones para soportar un alto consumo de energía, garantizando una instalación segura y eficiente con auditorías eléctricas expertas.

 Seleccione el nivel adecuado de hardware de carga, priorizando los cargadores de Nivel 2 para el uso diario y considerando los cargadores rápidos de CC para las necesidades de respuesta rápida.

Integre software de carga inteligente con protocolos abiertos como OCPP para permitir el balanceo de carga, la gestión remota y una integración fluida con los sistemas de gestión de edificios.

 Planifique cuidadosamente la logística del sitio agrupando los cargadores, optimizando las conexiones subterráneas y eligiendo carcasas resistentes para mejorar la experiencia del usuario y reducir los costos de instalación.

Maximice el ROI calculando el costo total de propiedad, aprovechando incentivos como créditos fiscales y reembolsos, y planificando las operaciones y el mantenimiento continuos.

 Desarrolle una estrategia a largo plazo que incluya auditorías periódicas, planificación de la escalabilidad y colaboración entre departamentos para adaptarse a la evolución futura del mercado de vehículos eléctricos.

 Los gerentes y expertos del sector de edificios inteligentes que buscan la electrificación priorizarán la instalación de cargadores para vehículos eléctricos (VE). Los gerentes de instalaciones que instalen herramientas para VE deben ser conscientes de que el proceso es más complejo que con otros equipos listos para usar, lo que requiere una preparación considerable antes de comprometerse por completo. Estos son los pasos que siguen los expertos al implementar la carga de VE en el lugar de trabajo para garantizar el éxito a largo plazo.

 

Realización de análisis exhaustivos de la demanda y el uso

Los gerentes deben comprender a fondo a su plantilla y su ubicación antes de instalar cargadores. Deben comprender la magnitud de la demanda y si el sitio puede soportar la instalación. Las partes interesadas deben comenzar realizando una encuesta a los empleados para comprender sus hábitos de compra y carga de VE.

Hay otros datos demográficos a considerar. Es fundamental determinar si algún miembro del personal está considerando comprar un VE en un futuro próximo para anticipar las necesidades futuras. Además, las empresas que buscan electrificar flotas deben tener en cuenta estos vehículos, ya que podrían necesitar una infraestructura de carga más intensiva. Finalmente, los clientes del negocio también deben tener la opción de cargar sus VE.

Actualmente, las ventas de vehículos eléctricos (VE) se están desacelerando en EE. UU., pero varios factores externos podrían cambiar esta situación en los próximos años, como los cambios administrativos, la disponibilidad de materiales para los fabricantes, la legislación y los precios. Examinar estas proyecciones de mercado también puede ayudar a los lugares de trabajo a escalar eficazmente.

 

Evaluación de la capacidad eléctrica y el impacto en la red eléctrica

Los cargadores consumen una cantidad considerable de energía, especialmente cuando se cargan muchos vehículos simultáneamente. Las empresas pueden contar con los recursos necesarios, pero las pequeñas y medianas empresas deben tener cuidado si asumen que los paneles eléctricos y la capacidad actuales son suficientes. Podrían requerir modernizaciones y actualizaciones para cumplir con las determinaciones de los análisis. La gerencia debe contactar a expertos con capacitación especializada, ya que preparan a los trabajadores con conocimientos sobre auditorías eléctricas y prácticas de instalación seguras.

 

Selección del nivel adecuado de hardware de carga

El tipo más común de configuración de carga de vehículos eléctricos en el lugar de trabajo probablemente sea el Nivel 2, ya que proporciona carga de CA a 208 V. Tiene la capacidad de cargar un vehículo desde cero en la mayoría de los turnos de ocho horas. Los cargadores rápidos de CC (DCFC) son otra opción, con una capacidad de hasta 1000 V. Los lugares de trabajo pueden tener disponible el Nivel 1, aunque cargar un vehículo eléctrico a batería desde cero puede tardar hasta 50 horas (este sistema se instala con mayor frecuencia en hogares).

El Departamento de Transporte recomienda considerar los costos iniciales y continuos, junto con los requisitos de voltaje, antes de instalar el equipo. Es fácil centrarse en el voltaje, ya que determina la velocidad de carga, pero la comodidad y la potencia tienen un costo mayor.

 

Integración de software de carga inteligente e infraestructura de red

Los cargadores deben ser compatibles con el resto de las tecnologías y software de la organización para que el sistema de gestión central los supervise con precisión. Garantizar la interoperabilidad es clave, y las partes interesadas pueden asegurar el éxito seleccionando cargadores y herramientas para vehículos eléctricos que cumplan con el Protocolo Abierto de Puntos de Carga (OCPP).

(Nota del traductor: Para más información de OCPP ingresar a: https://transporteelectrico.blogspot.com/2022/07/protocolo-ocpp-comunicacion-en.html)

Este protocolo estandariza las comunicaciones de los cargadores con otras tecnologías, incluso si son de diferentes proveedores. Esto brinda a las organizaciones flexibilidad en sus integraciones con terceros. El software conectado permite que la infraestructura de carga sea adaptable al habilitar funciones como el equilibrio de carga y la conectividad con los sistemas de gestión de edificios. Los administradores también pueden ajustar los controles de acceso dentro de estos sistemas con la frecuencia que deseen para ajustar las políticas sobre quién puede cargar en la propiedad.

Planificación del sitio y logística

Inspeccionar la propiedad para determinar la mejor ubicación de instalación influirá en todos los aspectos, desde el costo hasta la frecuencia de uso. También afectará la experiencia del usuario. Agrupar los cargadores es una de las mejores estrategias, ya que consolida las conexiones, como cables y conductos, en un solo espacio.

Durante la instalación, los equipos suelen excavar una ruta consolidada para la energía subterránea y los datos, en lugar de múltiples tramos a lo largo de un terreno extenso.

 Desde el pozo de acceso hasta el pedestal, la durabilidad de los gabinetes es fundamental: la mayoría de los gabinetes se construyen con acero especialmente procesado, cortado de bobinas mediante corte láser o corte configurado, y se terminan con recubrimientos resistentes a la corrosión para resistir la intemperie, los rayos UV y la sal de la carretera. Dentro del gabinete, el aislamiento térmico y las juntas controlan las fluctuaciones de temperatura y la condensación para proteger los dispositivos electrónicos sensibles.

Se recomienda colocarlos más cerca de la entrada del edificio, lo que permite la incorporación de cargadores y periféricos que cumplan con la ADA. Esto puede incluir protección contra la intemperie y mayor distancia entre vehículos para mayor movilidad. Si los vehículos de la flota se ubicarán en una zona diferente, como cerca de muelles de carga, las empresas deben planificar con antelación las rutas de las conexiones subterráneas para optimizarlas.

                        

Aprovechar al máximo la inversión.

Las organizaciones necesitan pruebas de que la carga de vehículos eléctricos en el lugar de trabajo es beneficiosa tanto para ellas como para sus empleados, especialmente en términos de un retorno de la inversión (ROI) satisfactorio. Para medir esto, el coste total de propiedad (TCO) es la métrica principal. Cubre todos los gastos asociados con el ciclo de vida del cargador, incluyendo la instalación, la excavación de zanjas, los honorarios de los contratistas, las posibles mejoras y más.

 Una vez que las empresas tienen una idea de cómo se ve el TCO, pueden maximizar el ROI buscando incentivos. Un ejemplo es el Crédito para Propiedades de Reabastecimiento de Vehículos con Combustible Alternativo, que ofrece un crédito fiscal del 30% para costos de hasta $100,000 en ubicaciones que califican. Los gobiernos estatales y locales también pueden tener más reembolsos y subvenciones disponibles a nivel regional para las organizaciones que se están electrificando.

 

Estrategias para Operaciones y Mantenimiento Continuo

El futuro de la adopción de vehículos eléctricos es incierto, aunque es probable que mantenga un impulso constante, incluso si se ralentiza periódicamente. Los lugares de trabajo deben anticipar estas sequías y picos de demanda de vehículos eléctricos, especialmente a medida que cambia la legislación. Una medida tan simple como estandarizar los tipos de cargadores podría cambiar el plan de una empresa para la infraestructura de carga.

Los planes deben considerar el largo plazo y cómo su infraestructura podría cambiar en forma y alcance. Los equipos de presupuesto y electricidad pueden considerar esto como parte del TCO, ya que se incluiría en las necesidades de mantenimiento continuo. Además, programar auditorías de los cargadores para garantizar un uso seguro y eficaz será fundamental para aumentar el potencial de escalabilidad, el ROI y las necesidades de carga de los empleados.

La estrategia para el mantenimiento y las operaciones continuos requiere la colaboración entre varios departamentos, como el de compras para adquirir y almacenar piezas de repuesto y los equipos de TI para proteger los activos digitales. Las empresas que consideran la implementación de cargadores de vehículos eléctricos como un plan integral que involucra a todos los empleados de la instalación mejorarán su viabilidad y utilidad. 

 

Escalabilidad de la Carga de VE en el Lugar de Trabajo

Si los equipos directivos incorporan estos puntos en sus planes de carga de VE, la implementación tiene el potencial de desarrollarse sin problemas. Además, considerar cómo se utilizarán los cargadores en el futuro hace que los lugares de trabajo sean más resilientes y escalables, a medida que más hogares adoptan vehículos eléctricos. Esto evita renovaciones innecesarias y, al mismo tiempo, aplica un enfoque centrado en los empleados, adaptándose a sus estilos de vida y deseos de un mundo más sostenible.

 

Próximos Pasos para Propietarios, Gerentes de Gestión e Integradores Tecnológicos

Validar la demanda y los casos de uso (empleados, huéspedes, flota). Realizar una encuesta a la fuerza laboral/visitantes para cuantificar la propiedad actual de VE, la intención de compra a corto plazo y las necesidades de electrificación de la flota; luego, traducir los resultados en recuentos de cargadores, combinación de puertos y escenarios de crecimiento.

Auditar la capacidad eléctrica y el plan de actualización. Realizar una evaluación eléctrica del sitio (tamaño del servicio, capacidad del panel, espacio libre para interruptores, restricciones de alimentadores/conductos) y modelar cargas de carga simultáneas para determinar las renovaciones necesarias, la coordinación con las empresas de servicios públicos y la mitigación del impacto en la red.

Dimensionar correctamente el hardware y la estrategia de fases. Seleccione el Nivel 2 como base predeterminada para el lugar de trabajo, con carga rápida de CC solo cuando el tiempo de respuesta lo exija; implemente por fases para evitar gastos excesivos por adelantado y preservar la capacidad de expansión.

Diseñe la pila inteligente para la interoperabilidad y el control. Especifique cargadores compatibles con OCPP y confirme los requisitos de integración (redes, ciberseguridad, control de acceso, balanceo de carga, conectividad BMS/EMS, informes) para gestionar las políticas, los usuarios y la energía de forma inteligente.

Defina el caso de negocio: TCO, incentivos y plan de O&M. Desarrolle un modelo de coste total de propiedad (equipo, excavación de zanjas, contratistas, actualizaciones, software, mantenimiento), solicite los créditos/reembolsos aplicables y establezca un manual de operaciones (repuestos, auditorías, acuerdos de nivel de servicio de proveedores, responsabilidades de TI, compras y gestión de la infraestructura) para proteger el tiempo de actividad y el retorno de la inversión.

 

Sobre  la autora:

Emily Newton es una periodista industrial y tecnológica apasionada por cómo la tecnología está revolucionando cada sector.

Análisis de cortocircuito interno en baterías de iones de Litio

 

Análisis de cortocircuito interno en baterías de iones de Litio

 En las complejas condiciones de carga y descarga durante la operación práctica de las baterías de iones de litio, a pesar de la gestión realizada por los sistemas de gestión de energía de la batería (BMS) para lograr un funcionamiento lo más normal posible, aún pueden ocurrir situaciones especiales como sobre carga, sobre descarga y sobrecalentamiento, lo que puede provocar abuso mecánico, mal uso eléctrico y mal uso térmico. Estos problemas pueden llevar a una rápida degradación del rendimiento, cortocircuitos internos y, en última instancia, problemas de seguridad relacionados con el descontrol térmico.

 Este artículo realiza un estudio sistemático sobre los principios del cortocircuito interno, los métodos experimentales inducidos, los métodos de identificación de cortocircuitos internos y las medidas preventivas. Ofrece ideas para la identificación y prevención de cortocircuitos internos en baterías de iones de litio, proporcionando orientación para la protección y aplicación seguras.

 

Sobre el Cortocircuito Interno en Baterías de Iones de Litio

1. Estudio sobre el Mecanismo de Cortocircuito Interno

Las condiciones desencadenantes de los cortocircuitos internos se pueden dividir en tres tipos: abuso mecánico, mal uso eléctrico y mal uso térmico, como se muestra en la Figura 1.

Abuso mecánico implica acciones como punciones con agujas y compresión, provocando deformación mecánica y ruptura parcial de la membrana, desencadenando un cortocircuito interno en la batería.

Mal uso eléctrico resulta en la deposición de litio y el crecimiento de dendritas, atravesando los poros de la membrana y conectando las partes de los electrodos positivo y negativo de la batería, causando un cortocircuito interno.

Mal uso térmico involucra altas temperaturas que provocan una contracción y colapso extensos de la membrana, dando lugar a un cortocircuito interno en la batería.

 Cuando una batería de iones de litio experimenta un cortocircuito interno, genera corrientes elevadas y una cantidad significativa de calor local, lo que finalmente resulta en una descontrolada liberación de calor.

Los cortocircuitos internos existen a lo largo de todo el ciclo de vida de la batería, y su evolución se puede clasificar en etapas tempranas, medias y tardías, como se muestra en la Tabla 1.

 En la etapa inicial de los cortocircuitos internos, la disminución de voltaje causada por el cortocircuito es relativamente lenta, y el calor generado, que es mínimo, puede disiparse de manera oportuna mediante el sistema de enfriamiento. No hay un cambio significativo en la temperatura de la batería durante esta etapa, y su duración es prolongada, lo que dificulta su detección.

 En la etapa intermedia de los cortocircuitos internos, hay una disminución de voltaje notable, y el calor aumentado, que es más sustancial, no puede disiparse de inmediato, lo que lleva a la acumulación de calor. La temperatura de la batería aumenta significativamente durante esta etapa, y su duración es más corta, mostrando características claras y siendo más fácilmente identificable.

  En la etapa tardía de los cortocircuitos internos, los cortocircuitos generalizados en la batería hacen que el voltaje disminuya a 0V. Se genera instantáneamente una cantidad significativa de calor, lo que provoca la descontrolada generación de calor de la batería. Esta etapa tiene una duración extremadamente corta e irreversible. Los cambios característicos en el proceso evolutivo de los cortocircuitos internos se resumen en la Tabla 1.

 

2. Métodos para inducir Cortocircuitos Internos

Actualmente, existen principalmente tres tipos de métodos para inducir cortocircuitos internos en baterías de iones de litio: el método de condiciones de abuso, el método de diseño artificial de defectos internos y el método de resistencia equivalente.

Los mecanismos de activación y el análisis de ventajas y desventajas de estos métodos se resumen en la Tabla 2.

 

 

 

3. Análisis de Métodos de Identificación de Cortocircuitos Internos

Con el fin de evitar que el desarrollo de cortocircuitos internos llegue a la etapa de pérdida de control térmico, los investigadores han dedicado mucho tiempo al estudio de métodos precisos para identificar cortocircuitos internos en las etapas iniciales de las baterías de litio. Los métodos actuales de identificación de cortocircuitos internos se pueden resumir en las siguientes cinco categorías:

 (1) Método de Identificación por Desviación de Datos Empíricos

Este método requiere establecer un modelo confiable de predicción del estado de la batería. Luego, los valores medidos en tiempo real de parámetros como el voltaje y la temperatura durante el proceso de carga y descarga de la batería se comparan y analizan con los valores predichos por el modelo.

Si la desviación calculada excede el rango permitido de error, se determina que la batería ha experimentado un cortocircuito interno.

 Dado que los parámetros característicos de la batería, como el voltaje y la temperatura, no cambian significativamente en las etapas iniciales de un cortocircuito interno, este método tiene una eficacia limitada para identificar cortocircuitos internos en las etapas iniciales y no puede identificar cortocircuitos internos en grupos de baterías en paralelo.

 

(2) Método de Identificación de Anomalías en la Señal de Voltaje

Este método se basa en el principio de que habrá un fenómeno anormal de caída y recuperación de voltaje cuando una batería de tipo diapasón cerámico experimenta un cortocircuito interno. Al detectar si hay un fenómeno anormal de caída y recuperación de voltaje en la señal de voltaje de la batería durante el proceso de carga y descarga, una vez detectada la anomalía, se determina que la batería ha experimentado un cortocircuito interno.

 Dado que solo las baterías de tipo diapasón cerámico recubiertas con materiales protectores porosos exhiben el fenómeno de caída y recuperación de voltaje al experimentar un cortocircuito interno, este método solo puede identificar cortocircuitos internos en grupos de baterías conectadas en serie de tipos de baterías específicos, con limitaciones significativas.

 

 (3) Método de Identificación de Autodescarga de la Batería

Los cortocircuitos internos en las baterías inevitablemente causan procesos de autodescarga que exceden el rango normal. Utilizando métodos de comparación de niveles de voltaje antes y después del almacenamiento estático y mediante la referencia de una fuente de voltaje constante, el método detecta si la batería experimenta un proceso anormal de autodescarga. Si es así, se determina que la batería ha experimentado un cortocircuito interno.

 Dado que este método requiere que la batería esté en un estado estático y no en funcionamiento, no se puede utilizar para la identificación en tiempo real de cortocircuitos internos durante el funcionamiento de la batería ni para la identificación de cortocircuitos internos en grupos de baterías en paralelo.

 

(4) Método de Identificación de Consistencia de Batería

Basado en la suposición de consistencia entre las celdas individuales de la batería, este método monitorea parámetros como el voltaje, la capacidad y la carga restante de cada celda de la batería dentro del mismo paquete de baterías. Si se detecta que los parámetros de una celda específica se desvían significativamente de los parámetros normales de las otras celdas, perturbando la consistencia general de la batería, se determina que ha ocurrido un cortocircuito interno en esa celda específica.

 Dado que los cambios iniciales en las características de voltaje y capacidad no son notables en las etapas iniciales de un cortocircuito interno, este método tiene una efectividad limitada para identificar cortocircuitos internos en etapas tempranas y no puede identificar cortocircuitos internos en paquetes de baterías en paralelo.

 

(5) Método de Identificación de Circuito Especial

Al examinar parámetros como el voltaje y la corriente en la topología de circuito de anillo simétrico, este método identifica con precisión la posición de una celda de la batería donde ha ocurrido un cortocircuito interno al detectar cambios en la simetría de los parámetros del circuito.

 Este método aborda la identificación de alta precisión y la estimación de la resistencia de cortocircuitos internos en paquetes de baterías en condiciones de paralelo. Sin embargo, enfrenta desafíos como costos elevados para el equipo de detección, lo que afecta la consistencia dinámica de las baterías.

 

4. Medidas de Supresión de Cortocircuitos Internos

Los factores que causan cortocircuitos internos en las baterías pueden clasificarse en dos categorías generales:

 ① aquellos relacionados con los materiales y procesos de la batería

 ② aquellos relacionados con el diseño y uso de la batería

 Los métodos para suprimir y prevenir la aparición de cortocircuitos internos se resumen desde estos dos aspectos de la siguiente manera:

 

4.1 Materiales y Procesos de la Batería

Esto se logra principalmente mediante mejoras en los materiales del separador, materiales del electrolito, recubrimientos de electrodos y optimización de los procesos de producción para reducir defectos de producción.

 El uso de separadores cerámicos resistentes a altas temperaturas y con baja tasa de auto descarga, junto con electrolitos que retrasan la  llama o electrolitos líquidos iónicos, puede suprimir eficazmente el crecimiento de dendritas, reduciendo el riesgo de cortocircuitos internos.

 Recubrir capas de baja conductividad o materiales de coeficiente de temperatura positivo en el colector de corriente o electrodos positivos/negativos de las celdas de la batería puede reducir eficazmente la corriente de cortocircuito interno y la capacidad de generación de calor durante cortocircuitos internos, disminuyendo así la probabilidad de desencadenar una descontrolada subida de temperatura en la batería.

  La optimización de los procesos de producción de núcleos de batería, separadores y otros materiales, junto con procesos de eliminación de impurezas, puede filtrar eficazmente las impurezas metálicas, prevenir reacciones secundarias irreversibles entre impurezas metálicas y electrolitos, y reducir el riesgo de que partículas metálicas perforen los separadores, causando cortocircuitos internos.

  Además, la adopción de tecnologías avanzadas de detección para evaluar la integridad estructural interna, la precisión del procesamiento y la alineación de las láminas de electrodos también puede ayudar a evitar riesgos potenciales de cortocircuitos internos.

 

4.2 Aspectos de Diseño y Uso de la Batería

 (1) Diseño de Software de la Batería:

    Establecer advertencias de batería y estrategias de control de seguridad razonables a través del Sistema de Gestión de Baterías (BMS) para lograr el monitoreo en tiempo real de los estados de las celdas individuales de la batería. Esto facilita la detección oportuna de la posición de las celdas de la batería que experimentan cortocircuitos internos y la eliminación rápida de los peligros de seguridad.

    Implementar redundancia y diseño de equilibrio en la carga y descarga de las celdas para reducir el riesgo de cortocircuitos internos causados por cargas elevadas de la batería.

 

(2) Diseño de Hardware de la Batería:

    Subdividir los fusibles de la batería en fusibles individuales de las celdas, fusibles de los módulos, fusibles del paquete y fusibles de carga del vehículo, entre otros, a través de una gestión estratificada. Esto permite la desconexión oportuna del circuito de las celdas de la batería que experimentan cortocircuitos internos, evitando el desarrollo continuo de cortocircuitos internos.

 Diseñar un sistema interno de enfriamiento racional para la batería para mejorar la conductividad térmica y prevenir el descontrol térmico causado por el sobrecalentamiento, que puede provocar reacciones de descomposición de electrodos, electrolitos y separadores.

 Implementar un sistema interno de calentamiento racional para la batería, calentando la batería a una temperatura de funcionamiento adecuada durante la carga a baja temperatura para evitar el descontrol térmico causado por la penetración de dendritas en el separador durante la carga en frío.

 Original en:

https://bateria18650.com/analisis-de-cortocircuito-interno-en-baterias-de-iones-de-litio/

 Ricardo Berizzo

Ingeniero Electricista                                                                        2026.-